Op 23 oktober maakten onderzoekers van de Chalmers University of Technology, de Universiteit van Göteborg en de Universiteit van Uppsala in Zweden bekend dat ze met succes een nieuw scherm hadden gemaakt ter grootte van een menselijke leerling. Met een resolutie die de pixellimiet doorbreekt, wordt verwacht dat het scherm de ontwikkeling van virtual reality en andere velden volledig zal veranderen.

Virtual reality-toepassingen vereisen dat het scherm zich extreem dicht bij het menselijk oog bevindt, dus de pixels moeten aanzienlijk worden verminderd. Maar wanneer de pixelgrootte wordt verkleind tot ongeveer 1 micron, zoals bij micro-LED-schermen, is de weergavehelderheid beperkt en wordt het beeld wazig. Om dit technische obstakel te doorbreken verliet het onderzoeksteam het traditionele pixelconcept en schakelde over op een 'metapixels'-oplossing met wolfraamoxide als materiaal. Wolfraamoxide kan zijn toestand aanpassen als reactie op elektrische stroom, schakelen tussen isolator en metaal, waardoor de manier verandert waarop het licht reflecteert. Superpixels van verschillende afmetingen en rangschikkingen kunnen worden bestuurd door stroom, waardoor een effect ontstaat dat vergelijkbaar is met de manier waarop pigmenten in vogelveren verschillende kleuren weergeven als het licht verandert.

Omdat superpixels geen achtergrondverlichting nodig hebben, overwint deze oplossing de problemen met kleuraliasing en uniformiteit die optreden wanneer pixels worden geminiaturiseerd.

Volgens het team is het door hen ontwikkelde scherm ongeveer zo groot als een menselijke pupil, bevat het pixels met een breedte van slechts 560 nanometer en heeft het een totale resolutie van 25.000 pixels per inch. Volgens een persbericht van Chalmers University heeft deze doorbraak het potentieel om een ​​visuele ervaring in de virtuele wereld te presenteren die ‘niet te onderscheiden is van de werkelijkheid’. Andreas Dahlin, professor aan de afdeling Scheikunde en Chemische Technologie, voegde hieraan toe: "Elke pixel komt in principe overeen met een fotoreceptor in het netvlies, een cel die lichtsignalen ontvangt en omzet in neurobiologische signalen. Het menselijk oog kan geen hogere resoluties waarnemen."

De onderzoekers gebruikten het scherm ook om de details van Klimts meesterwerk "The Kiss" perfect weer te geven. Het schermformaat bedraagt ​​circa 1,4×1,9 mm, wat slechts 1/4000 is van het schermoppervlak van een traditionele smartphone.

Kunli Xiong van de Universiteit van Uppsala (de initiatiefnemer van dit project en de eerste auteur van het artikel) zei: "Deze technologie zal nieuwe mogelijkheden bieden voor interactieve informatiemethoden en de relatie tussen mensen en de buitenwereld, creatieve grenzen verleggen, samenwerking op afstand verbeteren en zelfs wetenschappelijk onderzoek versnellen."

Het team is momenteel bezig met het verder verbeteren van de uitvinding en verwacht dat deze een aanzienlijke impact zal hebben op het gebied van micro-optica. Giovanni Volpe van de Universiteit van Göteborg voegde hieraan toe: "Dit markeert een belangrijke stap in de ontwikkeling van miniatuur, hoogwaardige, energiezuinige beeldschermen. De technologie moet nog worden verfijnd, maar wij geloven dat retinale e-paper een sleutelrol zal spelen op aanverwante gebieden en uiteindelijk iedereen zal beïnvloeden."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.